氩弧焊知识

氩弧焊又称氩气体保护焊。 就是在电弧焊的周围通上氩弧保护性气体,将空气隔离在焊区 之外，防止焊区的氧化。

氩弧焊按照电极的不同分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊两种。 1．非熔化极氩弧焊的工作原理及特点

非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极(通常是钨极)和工件之间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常用氩气)，形成一个保护气罩，使钨极端头，电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触，能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头，其力学性能非常好。 2．熔化极氩弧焊的工作原理及特点

焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝；另一个是采用保护气体，随着熔化极氩弧焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用，如Ar 80％＋CO220％的富氩保护气。通常前者称为MIG，后者称为MAG。从其操作方式看，目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊，其次是自动熔化极氩弧焊。

熔化极氩弧焊与钨极氩弧焊相比，有如下特点。

(1)效率高 因为它电流密度大，热量集中，熔敷率高，焊接速度快。另外，容易引弧。

(2)需加强防护 因弧光强烈，烟气大，所以要加强防护。 3．保护气体

(1)最常用的惰性气体是氩气。它是一种无色无味的气体，在空气的含量为0.935％(按体积计算)，氩的沸点为－186℃，介于氧和氦的沸点之间。氩气是氧气厂分馏液态空气制取氧气时的副产品。

我国均采用瓶装氩气用于焊接，在室温时，其充装压力为15MPa。钢瓶涂灰色漆，并标有“氩气”字样。纯氩的化学成分要求为：Ar≥99.99％；He≤0.01％；O2≤0.0015％；H2≤0.0005％；总碳量≤0.001％；水分≤30mg／m3。

氩气是一种比较理想的保护气体，比空气密度大25％，在平焊时有利于对焊接电弧进行保护，降低了保护气体的消耗。氩气是一种化学性质非常不活泼的气体，即使在高温下也不和金属发生化学反应，从而没有了合金元素氧化烧损及由此带来的一系列问题。氩气也不溶于液态的金属，因而不会引起气孔。氩是一种单原子气体，以原子状态存在，在高温下没有分子分解或原子吸热的现象。氩气的比热容和热传导能力小，即本身吸收量小，向外传热也少，电弧中的热量不易散失，使焊接电弧燃烧稳定，热量集中，有利于焊接的进行。

氩气的缺点是电离势较高。当电弧空间充满氩气时，电弧的引燃较为困难，但电弧一旦引燃后就非常稳定。 4. 氩弧焊的缺点：

（1）氩弧焊因为热影响区域大，工件在修补后常常会造成变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤等缺点。尤其在精密铸造件细小缺陷的修补过程在表面突出。在精密铸件缺陷的修补领域可以使用冷焊机来替代氩弧焊，由于冷焊机放热量小，较好的克服了氩弧焊的缺点，弥补了精密铸件的修复难题。

（2） 氩弧焊与焊条电弧焊相比对人身体的伤害程度要高一些，氩弧焊的电流密度大，发出的光比较强烈，它的电弧产生的紫外线辐射，约为普通焊条电弧焊的5～30倍，红外线约为焊条电弧焊的1～1.5倍，在焊接时产生的臭氧含量较高，因此，尽量选择空气流通较好的地方施工,不然对身体有很大的伤害。 氩弧焊的应用：

氩弧焊适用于焊接易氧化的有色金属和合金钢（目前主要用Al、Mg、Ti及其合金和不锈钢的焊接）；适用于单面焊双面成形，如打底焊和管子焊接；钨极氩弧焊还适用于薄板焊接

WSM系列逆变式直流脉冲氩弧焊机

此系列焊机是在吸收国外先进技术基础上，结合国内实际情况而研制生产的最新一代焊机。它具有体积小、重量轻、节省电能的特点，同时集直流手弧焊、脉

冲手弧焊、直流氩弧焊、脉冲氩弧焊为一体，广泛应用于不锈钢、铜等有色金属薄板制品的高质量焊接。

本系列焊机具有如下特点：

1.）采用PWM逆变技术，逆变频率高，使焊接电流在电网电压波动及电弧长度变化时，保持高度平稳，且电流调节非常精确，所以电弧自调能力强。

2.）本品采用专用高频引弧电路，钨极氩弧焊时引弧特别容易，使引弧点没有缺痕。

3.）动态响应迅速，有优良的起弧性能和电流稳弧性能

4.）稳弧式电流衰减时间连续可调，避免出现弧坑，既确保了焊接质量，又使焊缝成形美观。

5.）焊接时飞溅小，成形好，焊接熔敷率高，工作频率高，是一种高效节能的电焊机换代产品。 技术参数/规格型号 输入电压（V） 额定输出功（KVA） 额定输入电流（A） 额定焊接电流（A） 电流调节范围（A） 空载电压（V） 电流缓升（S） 电流缓降（S） WSM—160A 单相AC220V±10% 4.2 25 160 3—160A 50 0—3 0—3 WSM—250D WSM—315D 三相AV380V±10% 50/60HZ 7.5 15 250 5—250 55 0—3 0—3 10.3 20 315 10—315 55 0—3 0—3 推力电流（A） 提前通电时间（S） 滞后通气时间（S） 额定暂载率 脉冲频率（HZ） 脉冲占空比 3—170 0—10 0—10 60% 0.5—25 10%—90% 5—265 3 5 60% 0.1—10 10%—90% 10—330 3 5 60% 0.1—10 10%—90% WSM系列逆变式直流氩弧焊机产品图样：

一.钨极氩弧焊(氩弧焊工艺基础知识)

以下内容是钨极氩弧焊的基础知识，需认真阅读，对正确使用焊机很重要。

钨极氩弧焊就是把氩气做为保护气体的焊接。借助产生在钨电极与焊体之间的电弧，加热和熔化焊材本身（在添加填充金属时也被熔化），而后形成焊缝金属。钨电极，熔池，电弧以及被电弧加热的连接缝区域，受氩气流的保护而不被大气污染。

氩弧焊时,焊炬、填充金属及焊件的相对位置如下图：

弧长一般取1-1.5倍钨电极直径。

停止焊接时，首先从熔池中抽出填充金属（填充金属根据焊件厚薄添加），热端部仍需停留在氩气流的保护下，以防止其氧化。

1.焊枪（焊炬）

钨极氩弧焊枪（也称焊炬）除了夹持钨电极，输送焊接电流外，还要喷射保护气体。大电流焊枪长时间焊接还需使用水冷焊枪。因此，焊枪的正确使用及保护是相当重要的。

钨电极负载电流能力（A) 直流正极（焊枪接焊机输入一） 钨电极直径（mm) 纯钨 φ1.0 φ1.6 φ2.0 φ3.0 φ4.0 φ5.0 2.气路

气路由氩气瓶减压阀、流量计、软管及电磁气阀（在焊机内)等组成。减压阀用以减压和调节保护气体的压力。流量计是标定和调节保护气体流量，氩弧焊机通常采用组合一体式的减压流量计，这样使用方便、可靠。

20-60 40-100 60-150 140-180 240-320 300-400 钍钨 15-80 70-150 100-200 200-300 300-400 420-520 铈钨 20-80 50-160 100-200 3.氩气纯度

氩弧焊时材质对氩气纯度的要求 金属材料 氩气纯度（%） 4.规范参数

钨极氩弧焊的规范参数主要由电流、电压、焊速、氩气流量，其值与被焊材料种类、板厚及接头型式有关。其余参数如钨极伸出喷嘴的长度，一般取1-2倍钨极直径，钨电极与焊件距离（弧长）一般取1.5倍以下钨电极直径，喷嘴大小等则在焊接电流值确定后再选定。一般不锈钢氩弧焊规范如下： 板厚 mm 焊接电流氩气流量（A) 0.5 30-50 0.8 30-50 直流正接 （焊炬接1.0 35-60 焊机输出一） 1.5 45-80 （L/min) 4 4 4 4-5 焊接电流氩气流量（A) 35-40 35-40 40-70 50-85 （L/min) 4 4 4 4-5 Φ1.0 Φ1.0 Φ1.6 Φ1.6 Φ2.0 Φ2.0 卷边对接 对接加填充焊丝 焊丝直径 铬镍不锈钢 ≥99.7 太难熔金属 ≥99.98 电流种类 及极性 2.0 75-120 5-6 3.0 110-140 6-7

焊缝表面颜色与气体保护效果

80-130 5-6 120-150 6-7 焊件材料 不锈钢 银白、金黄

5.钨极氩弧焊特有的工艺缺陷及防止措施 缺陷 产生原因 （1）钨极直接 夹钨 接触焊件 （2）钨极熔化 防止措施 （1）采用高频引弧 （2）减少焊接电流或增加钨极直径 （3）调换有裂纹的钨极 （1）采用纯度为99.99%的氩气 气保护效果差 （2）有足够的提前送气和滞后停气时间 氩气纯度不高 （3）做好焊前清理工作 （4）正确选择保护气流量 （5）增大喷嘴尺寸，电极伸出长度等 （1）焊件上有油污 （2）钨电极污染 电弧不稳 （3）钨电极直径过大 （4）弧长过长 （1）做好焊前清理工作 （2）去除污染部分 （3）使用正确尺寸的钨电极及夹头 （4）调整喷嘴距离 蓝色 红灰 灰色 黑色 效 果 最好 良好 较好 不良 最坏 （5）钨电极端头未磨好 （5）重新磨制钨极端圆锥角大小 （1）保护不好，钨电极（1）清理喷嘴，缩短喷嘴距离，适当增加氩钨极损耗 氧化 气流量 （2）枪与焊机极性接反 （2）更改焊枪与焊机输出的连接 （3）夹头过热 （3）增大夹头直径 （4）钨电极直径过小 （4）调大钨极直径 （5）停焊时钨电极被氧（5）磨光钨电极，调换夹头 化 以上工艺规范仅供参考，如欲更深了解请参阅专业焊接工艺手册。

6.焊前清理

钨极氩弧焊对焊件和填充金属表面的污染相当敏感，因此焊前须清除焊件表面的油脂，涂层，加工用的润滑剂及氧化膜等。

7.安全技术

钨极氩弧焊操作者，必须戴好头面罩、手套、穿好工作服、工作鞋，以避免电弧光中的紫外线和红外线灼伤。

斯泰尔钨极氩弧焊机均装有高频引弧器，小功率的高频高压电虽不会电击操作者，但当绝缘性能不良时，高频电会灼伤操作者手的表皮，且很难治愈，所以焊接手把的绝缘性能一定要经常检查。

钨极氩弧焊接时，应加强焊接区的通风。在不能进行通风的局部空间施焊时，应戴供给新鲜空气面罩或防毒面具。

二.主要技术参数： 规格型号 输入电压 额定输入容量 电流调节范围 WSM-160A WSM-250A WSM-315A 380V 3相50HZ 8KVA 氩弧焊20-315A 单相220±10%V 50Hz 3.3KVA 氩弧焊5-160A 6.3KVA 氩弧焊10-250A 手工焊5-120A 额定焊接电流/电压 负载持续率 （暂载率） 基值电流 脉冲频率 脉冲宽度（占空比） 提前供气时间 滞后关气时间 输出类型 引弧方式 质量（重量）kg 外形尺寸mm 以上参数如有更改恕不另行通知

三.氩弧焊机的安装与连接

1.电源输入

160A/16.4V 160A 60% 120A 100% 5-160A 0.5-25Hz 10-90% 0.2s固定 0.2s-10s可调 陡降恒流外特性 手工焊10-210A 250A/20V 250A 35% 200A 60% 10-250A 手工焊30-315A 315A/24V 250A 80% 315A 60% 20-315A 0.2-10s可调 0.2s-20s可调 高频引弧（非接触式） 12.5 320×210×260 20 250×390×480 28 本说明书提供的焊机使用电源为220±10%V 50Hz，应确保供电容量大于单台焊机用电容量。

2.焊机保护接地

在焊机后面有专门设置的接地端子，此接地端子在焊机使用过程中必须与大地连接牢固，以防止焊机外壳带电。

3.焊机安装位置

焊机必须放在坚固平坦的地面，清洁不潮湿

4.不可把焊机放在下述几个地方：

a .可能受到风吹雨淋的地方

b.环境温度大于40℃或低于零下10℃地方